JPH11230098A - ターボ圧縮機 - Google Patents
ターボ圧縮機Info
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- JPH11230098A JPH11230098A JP10337674A JP33767498A JPH11230098A JP H11230098 A JPH11230098 A JP H11230098A JP 10337674 A JP10337674 A JP 10337674A JP 33767498 A JP33767498 A JP 33767498A JP H11230098 A JPH11230098 A JP H11230098A
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- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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- F04D29/5806—Cooling the drive system
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- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/40—Application in turbochargers
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、小型、軽量で、気体の圧縮効率を
向上するように冷媒の流路を設計し、圧縮冷媒の漏洩を
最小化し得るターボ圧縮機を提供しようとする。 【解決手段】 密閉容器１０内のモータ室５に装着され
る駆動モータ２０と、該駆動モータ２０に挿合され、一
端部は第１圧縮室１に挿入されて他端部は第２圧縮室３
に挿入された駆動軸３０と、前記第１圧縮室１に位置さ
れて前記駆動軸３０の一方端部に挿合され、第１ガス流
路６から流入されるガスを１次圧縮して第２ガス流路７
から第２圧縮室３に流出させ、ガスの流入される内側の
直径がガスの流出される外側の直径よりも小さく形成さ
れた第１インペラ４０と、前記第２圧縮室３に位置され
て前記駆動軸３０の他方端部に挿合され、１次圧縮され
て第２圧縮室３に流入されたガスを２次圧縮して冷媒吐
出口２に吐出する第２インペラ５０と、を包含してター
ボ圧縮機を構成する。
向上するように冷媒の流路を設計し、圧縮冷媒の漏洩を
最小化し得るターボ圧縮機を提供しようとする。 【解決手段】 密閉容器１０内のモータ室５に装着され
る駆動モータ２０と、該駆動モータ２０に挿合され、一
端部は第１圧縮室１に挿入されて他端部は第２圧縮室３
に挿入された駆動軸３０と、前記第１圧縮室１に位置さ
れて前記駆動軸３０の一方端部に挿合され、第１ガス流
路６から流入されるガスを１次圧縮して第２ガス流路７
から第２圧縮室３に流出させ、ガスの流入される内側の
直径がガスの流出される外側の直径よりも小さく形成さ
れた第１インペラ４０と、前記第２圧縮室３に位置され
て前記駆動軸３０の他方端部に挿合され、１次圧縮され
て第２圧縮室３に流入されたガスを２次圧縮して冷媒吐
出口２に吐出する第２インペラ５０と、を包含してター
ボ圧縮機を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、小型で、重量が軽
く、気体の圧縮効率の高いターボ圧縮機に係るもので、
詳しくは、圧縮室とモータ室間の圧力差を低減させて圧
縮された冷媒の漏洩を最小化し得るターボ圧縮機に関す
るものである。
く、気体の圧縮効率の高いターボ圧縮機に係るもので、
詳しくは、圧縮室とモータ室間の圧力差を低減させて圧
縮された冷媒の漏洩を最小化し得るターボ圧縮機に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、圧縮機とは、インペラ及びロー
ターの回転運動、または、ピストンの往復運動によって
空気若しくは冷媒ガスなどの気体を圧縮する機械であっ
て、インペラ、ローター及びピストンを駆動させるため
の動力発生部と、該動力発生部から伝達される駆動力に
よって気体を吸入して圧縮する圧縮機構部と、を包含し
て構成されている。
ターの回転運動、または、ピストンの往復運動によって
空気若しくは冷媒ガスなどの気体を圧縮する機械であっ
て、インペラ、ローター及びピストンを駆動させるため
の動力発生部と、該動力発生部から伝達される駆動力に
よって気体を吸入して圧縮する圧縮機構部と、を包含し
て構成されている。
【０００３】そして、このような従来の圧縮機は、前記
動力発生部及び圧縮機構部の配置形態に従って密閉型圧
縮機及び分離型圧縮機に区分され、前記密閉型圧縮機は
密閉容器の内部に動力発生部及び圧縮機構部が一緒に収
納され、前記分離型圧縮機は密閉容器の外部に動力発生
部が設置され、該動力発生部から発生される駆動力が密
閉容器内の圧縮機構部に伝達されるようになっている。
動力発生部及び圧縮機構部の配置形態に従って密閉型圧
縮機及び分離型圧縮機に区分され、前記密閉型圧縮機は
密閉容器の内部に動力発生部及び圧縮機構部が一緒に収
納され、前記分離型圧縮機は密閉容器の外部に動力発生
部が設置され、該動力発生部から発生される駆動力が密
閉容器内の圧縮機構部に伝達されるようになっている。
【０００４】且つ、前記密閉型圧縮機においては、気体
を圧縮する構造に従って、回転式（いわゆるローターリ
式）圧縮機、往復運動式圧縮機及びスクロール圧縮機等
に分類され、それら密閉型圧縮機には体積を減少させて
気体を圧縮する容積式が採択されている。
を圧縮する構造に従って、回転式（いわゆるローターリ
式）圧縮機、往復運動式圧縮機及びスクロール圧縮機等
に分類され、それら密閉型圧縮機には体積を減少させて
気体を圧縮する容積式が採択されている。
【０００５】また、このような容積式圧縮機中、回転式
圧縮機は、円筒型空間の形成されたシリンダーが内部に
収納され、該シリンダーの内部に偏芯軸が回転しながら
空間部を減少させて気体を加圧する構造であり、前記往
復運動式圧縮機はシリンダーの内部でピストンが往復運
動を行いながら空間部の容積を減少させて気体を加圧す
る構造であって、前記スクロール圧縮機は内部にインボ
リュート曲線形のラップの形成された上、下スクロール
が収納され、相互歯合されて旋回運動しながら空間部の
容積を減少させて気体を加圧する構造である。
圧縮機は、円筒型空間の形成されたシリンダーが内部に
収納され、該シリンダーの内部に偏芯軸が回転しながら
空間部を減少させて気体を加圧する構造であり、前記往
復運動式圧縮機はシリンダーの内部でピストンが往復運
動を行いながら空間部の容積を減少させて気体を加圧す
る構造であって、前記スクロール圧縮機は内部にインボ
リュート曲線形のラップの形成された上、下スクロール
が収納され、相互歯合されて旋回運動しながら空間部の
容積を減少させて気体を加圧する構造である。
【０００６】併し、このような従来の回転式圧縮機及び
往復運動式圧縮機においては、製造原価は安いが、気体
を周期的に加圧する過程で周期的に振動騒音が発生し、
圧縮効率が低下するという不都合な点があった。
往復運動式圧縮機においては、製造原価は安いが、気体
を周期的に加圧する過程で周期的に振動騒音が発生し、
圧縮効率が低下するという不都合な点があった。
【０００７】更に、前記スクロール圧縮機においては、
気体を持続的に加圧する過程における振動騒音の発生が
少なく圧縮効率が高いというメリットはあるが、使用部
品の数が多く、製造原価が高いという不都合な点があっ
た。且つ、高圧の冷媒を使用するので容積が相対的に大
きくなり、部品の重量もかなり重いので冷蔵庫や空調機
などの家電製品に使用すると、家電製品が大きくなるだ
けではなく、重さのため取り扱い難くなるという不都合
な点があった。
気体を持続的に加圧する過程における振動騒音の発生が
少なく圧縮効率が高いというメリットはあるが、使用部
品の数が多く、製造原価が高いという不都合な点があっ
た。且つ、高圧の冷媒を使用するので容積が相対的に大
きくなり、部品の重量もかなり重いので冷蔵庫や空調機
などの家電製品に使用すると、家電製品が大きくなるだ
けではなく、重さのため取り扱い難くなるという不都合
な点があった。
【０００８】そこで、最近は、遠心力によって圧力差を
発生させる方式、即ち、モータの駆動力でインペラを回
転させ、該インペラが回転するときに発生する遠心力を
利用して空気や冷媒ガスなどの気体を吸入、圧縮するタ
ーボ圧縮機が開発されている。
発生させる方式、即ち、モータの駆動力でインペラを回
転させ、該インペラが回転するときに発生する遠心力を
利用して空気や冷媒ガスなどの気体を吸入、圧縮するタ
ーボ圧縮機が開発されている。
【０００９】このようなターボ圧縮機の従来例として、
韓国特許出願番号第９７−６４５６７号に先出願された
２段圧縮式ターボ圧縮機においては、図３に示したよう
に、中空円筒状の密閉容器１１０が形成されて該密閉容
器１１０の内部両方側にアキュムレータＡに連通される
第１圧縮室１１１と、通常の凝縮器（未図示）に連通さ
れる第２圧縮室１１２とがそれぞれ形成され、該密閉容
器１１０の内部中央には一方の側壁に片寄って中空円筒
状のモータ室１１３が形成され、該モータ室１１３の内
部側壁にはスラストベアリング１７０及びラジアルベア
リング１６０がそれぞれ装置され、それらスラストベア
リング１７０及びラジアルベアリング１６０に駆動軸１
３０が回転自在に嵌合されて、該回動軸１３０にブラシ
レスＤＣモータ１２０が嵌合され、前記第１、第２圧縮
室１１１，１１２及びモータ室１１３の内部は、前記モ
ータ室１１３の外周縁部に形成されたガス流路１１４に
よって相互連通されていた。
韓国特許出願番号第９７−６４５６７号に先出願された
２段圧縮式ターボ圧縮機においては、図３に示したよう
に、中空円筒状の密閉容器１１０が形成されて該密閉容
器１１０の内部両方側にアキュムレータＡに連通される
第１圧縮室１１１と、通常の凝縮器（未図示）に連通さ
れる第２圧縮室１１２とがそれぞれ形成され、該密閉容
器１１０の内部中央には一方の側壁に片寄って中空円筒
状のモータ室１１３が形成され、該モータ室１１３の内
部側壁にはスラストベアリング１７０及びラジアルベア
リング１６０がそれぞれ装置され、それらスラストベア
リング１７０及びラジアルベアリング１６０に駆動軸１
３０が回転自在に嵌合されて、該回動軸１３０にブラシ
レスＤＣモータ１２０が嵌合され、前記第１、第２圧縮
室１１１，１１２及びモータ室１１３の内部は、前記モ
ータ室１１３の外周縁部に形成されたガス流路１１４に
よって相互連通されていた。
【００１０】そして、前記モータ１２０に嵌合されて回
転する駆動軸１３０の両方端は前記第１、第２圧縮室１
１１，１１２にそれぞれ位置して吸入冷媒を加速させて
運動エネルギーを上昇させる第１、第２インペラ１４
０，１５０がそれぞれ係合され、それら第１、第２圧縮
室１１１，１１２で回転しながら吸入されるガスを圧縮
するようになっていた。
転する駆動軸１３０の両方端は前記第１、第２圧縮室１
１１，１１２にそれぞれ位置して吸入冷媒を加速させて
運動エネルギーを上昇させる第１、第２インペラ１４
０，１５０がそれぞれ係合され、それら第１、第２圧縮
室１１１，１１２で回転しながら吸入されるガスを圧縮
するようになっていた。
【００１１】且つ、前記第１、第２圧縮室１１１，１１
２には、前記第１、第２インペラ１４０，１５０に流入
される吸入冷媒がそれら第１、第２インペラ１４０，１
５０によって加速されると、該吸入冷媒の運動エネルギ
ーを正圧に変換させる第１、第２ディフューザ部１１１
ａ，１１２ａ及び第１、第２ボリュート部１１１ｂ，１
１２ｂがそれぞれ形成されていた。
２には、前記第１、第２インペラ１４０，１５０に流入
される吸入冷媒がそれら第１、第２インペラ１４０，１
５０によって加速されると、該吸入冷媒の運動エネルギ
ーを正圧に変換させる第１、第２ディフューザ部１１１
ａ，１１２ａ及び第１、第２ボリュート部１１１ｂ，１
１２ｂがそれぞれ形成されていた。
【００１２】ここで、従来ターボ圧縮機に設置される前
記第１、第２インペラ１４０，１５０は、ガスの流入さ
れる外側の直径がガスが圧縮されて流出される内側の直
径よりも小さく形成され、全体的には対向する１対の断
面梯形状（背中合わせ）に形成されていた。
記第１、第２インペラ１４０，１５０は、ガスの流入さ
れる外側の直径がガスが圧縮されて流出される内側の直
径よりも小さく形成され、全体的には対向する１対の断
面梯形状（背中合わせ）に形成されていた。
【００１３】また、前記ガス流路１１４に接するように
前記モータ室１１３の外側面及び内側面を貫通してガス
流入孔１１３ａ及びガス流出孔１１３ｂがそれぞれ穿孔
形成され、前記第１圧縮室１１１を経由してガス流路１
１３に流入されるガスの一部が前記流入通孔１１３ａを
通って前記モータ室１１３に流入され、該モータ室１１
３を冷却させたガスはガス流出通孔１１３ｂを通ってガ
ス流路１１４を経由し第２圧縮室１１２に流出されるよ
うに構成されていた。
前記モータ室１１３の外側面及び内側面を貫通してガス
流入孔１１３ａ及びガス流出孔１１３ｂがそれぞれ穿孔
形成され、前記第１圧縮室１１１を経由してガス流路１
１３に流入されるガスの一部が前記流入通孔１１３ａを
通って前記モータ室１１３に流入され、該モータ室１１
３を冷却させたガスはガス流出通孔１１３ｂを通ってガ
ス流路１１４を経由し第２圧縮室１１２に流出されるよ
うに構成されていた。
【００１４】図中、未説明符号１１０ａは冷媒ガス吸入
口、１１０ｂは冷媒ガス吐出口をそれぞれ示したもので
ある。次に、このように構成された従来のターボ圧縮機
の動作について説明する。
口、１１０ｂは冷媒ガス吐出口をそれぞれ示したもので
ある。次に、このように構成された従来のターボ圧縮機
の動作について説明する。
【００１５】先ず、電源が印加されてモータ１２０に誘
導磁気が発生すると、該誘導磁気の影響によって駆動軸
１３０が高速に回転し、よって、該駆動軸１３０の両方
端の第１、第２インペラ１４０，１５０が回転し、それ
らインペラ１４０，１５０の回転によって冷媒ガスが第
１、第２圧縮室１１１，１１２にそれぞれ吸入され、前
記各インペラ１４０，１５０の遠心力によってスクリュ
ー形態に飛散して第１、第２ディフューザ部１１１ａ，
１１２ａを経て第１、第２ボリュート部１１１ｂ，１１
２ｂに流入され、このような過程で冷媒ガスは圧力水頭
の上昇により圧縮ガスに変換され、２回圧縮された後、
冷媒ガス吐出口１１０ｂを通って凝縮器（未図示）に吐
き出されるようになる。
導磁気が発生すると、該誘導磁気の影響によって駆動軸
１３０が高速に回転し、よって、該駆動軸１３０の両方
端の第１、第２インペラ１４０，１５０が回転し、それ
らインペラ１４０，１５０の回転によって冷媒ガスが第
１、第２圧縮室１１１，１１２にそれぞれ吸入され、前
記各インペラ１４０，１５０の遠心力によってスクリュ
ー形態に飛散して第１、第２ディフューザ部１１１ａ，
１１２ａを経て第１、第２ボリュート部１１１ｂ，１１
２ｂに流入され、このような過程で冷媒ガスは圧力水頭
の上昇により圧縮ガスに変換され、２回圧縮された後、
冷媒ガス吐出口１１０ｂを通って凝縮器（未図示）に吐
き出されるようになる。
【００１６】即ち、前記第１インペラ１４０の回転によ
り冷媒ガスはアキュムレータＡから第１圧縮室１１１に
吸入され、前記第１インペラ１４０によって加速されて
第１ディフューザ１１１ａを通過して第１ボリュート部
１１１ｂに流入されながら１段圧縮が行われて仮圧縮さ
れ、該仮圧縮ガスはガス流路１１４を通って第２圧縮室
１１２に吸入される。
り冷媒ガスはアキュムレータＡから第１圧縮室１１１に
吸入され、前記第１インペラ１４０によって加速されて
第１ディフューザ１１１ａを通過して第１ボリュート部
１１１ｂに流入されながら１段圧縮が行われて仮圧縮さ
れ、該仮圧縮ガスはガス流路１１４を通って第２圧縮室
１１２に吸入される。
【００１７】次いで、該第２圧縮室１１２に吸入された
仮圧縮ガスは第２インペラ１５０によって再び加速され
て第２ディフューザ部１１２ａを通過した後、第２ボリ
ュート部１１２ｂに流入されながら２段圧縮が行われ
て、冷媒ガス吐出口１１０ｂに吐き出される。このと
き、前記第１インペラ１４０及び第２インペラ１５０の
内側部にはそれぞれシール１４１が緊密に密着している
ので、圧縮された冷媒ガスが流出するときに、該冷媒ガ
スがモータチャンバー部に漏洩されることが防止され
る。
仮圧縮ガスは第２インペラ１５０によって再び加速され
て第２ディフューザ部１１２ａを通過した後、第２ボリ
ュート部１１２ｂに流入されながら２段圧縮が行われ
て、冷媒ガス吐出口１１０ｂに吐き出される。このと
き、前記第１インペラ１４０及び第２インペラ１５０の
内側部にはそれぞれシール１４１が緊密に密着している
ので、圧縮された冷媒ガスが流出するときに、該冷媒ガ
スがモータチャンバー部に漏洩されることが防止され
る。
【００１８】このように、従来のターボ圧縮機において
は、仮圧縮されてガス流路１１４に流れる冷媒ガスの一
部がモータ室１１３の壁面に形成された流入通孔１１３
ａを通ってモータ室１１３の内部に流入され、該流入さ
れた仮圧縮ガスはモータ１２０の装着された前記モータ
室１１３の内部を冷却させた後流出通孔１１３ｂを通っ
て再び前記ガス流路１１４に流出されて第２圧縮室１１
２に吸入されるようになっていた。
は、仮圧縮されてガス流路１１４に流れる冷媒ガスの一
部がモータ室１１３の壁面に形成された流入通孔１１３
ａを通ってモータ室１１３の内部に流入され、該流入さ
れた仮圧縮ガスはモータ１２０の装着された前記モータ
室１１３の内部を冷却させた後流出通孔１１３ｂを通っ
て再び前記ガス流路１１４に流出されて第２圧縮室１１
２に吸入されるようになっていた。
【００１９】一方、前記駆動軸１３０が回転運動を行う
と、該駆動軸１３０の半径方向及び軸方向に揺動が発生
する憂いがあるが、ラジアルベアリング１６０及びスラ
ストベアリング１７０によって各方向（半径方向及び軸
方向）への揺動を拘束するようになっていた。
と、該駆動軸１３０の半径方向及び軸方向に揺動が発生
する憂いがあるが、ラジアルベアリング１６０及びスラ
ストベアリング１７０によって各方向（半径方向及び軸
方向）への揺動を拘束するようになっていた。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】然るに、このような従
来のターボ圧縮機においては、第１圧縮室と第２圧縮室
間のガス流路にモータ室と連通される流入通孔及び流出
通孔が穿孔形成されているので、１段圧縮された高温の
仮圧縮ガスがモータを冷却するようになってモータの冷
却効率が低下するという不都合な点があった。
来のターボ圧縮機においては、第１圧縮室と第２圧縮室
間のガス流路にモータ室と連通される流入通孔及び流出
通孔が穿孔形成されているので、１段圧縮された高温の
仮圧縮ガスがモータを冷却するようになってモータの冷
却効率が低下するという不都合な点があった。
【００２１】そして、前記第１圧縮室に流入される冷媒
を完全な気体状態で流入させるためには別途のアキュム
レータが必要となり、よって、構造が複雑で生産コスト
が増加されるという不都合な点があった。且つ、前記第
１、第２インペラが全体的には対向する１対の断面梯形
状（背中合わせ）に形成されているので、圧縮された冷
媒が流出する際、モータチャンバーに漏洩することを防
止するためにシールが必要になって煩雑であるという不
都合な点があった。
を完全な気体状態で流入させるためには別途のアキュム
レータが必要となり、よって、構造が複雑で生産コスト
が増加されるという不都合な点があった。且つ、前記第
１、第２インペラが全体的には対向する１対の断面梯形
状（背中合わせ）に形成されているので、圧縮された冷
媒が流出する際、モータチャンバーに漏洩することを防
止するためにシールが必要になって煩雑であるという不
都合な点があった。
【００２２】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたもので、圧縮冷媒の漏洩を最小化して圧縮機の
性能を向上し得るターボ圧縮機を提供することを目的と
する。本発明の他の目的は、蒸発器から流入される吸入
冷媒がモータを直接冷却させながら該冷媒自体は完全に
気化することによって、冷却効率を向上させると共にア
キュムレータ及びモータを冷却するための別途の装置を
必要としないターボ圧縮機を提供しようとする。本発明
のその他の目的は、小型で部品の数が少なく気体の圧縮
効率の高いターボ圧縮機を提供しようとする。
なされたもので、圧縮冷媒の漏洩を最小化して圧縮機の
性能を向上し得るターボ圧縮機を提供することを目的と
する。本発明の他の目的は、蒸発器から流入される吸入
冷媒がモータを直接冷却させながら該冷媒自体は完全に
気化することによって、冷却効率を向上させると共にア
キュムレータ及びモータを冷却するための別途の装置を
必要としないターボ圧縮機を提供しようとする。本発明
のその他の目的は、小型で部品の数が少なく気体の圧縮
効率の高いターボ圧縮機を提供しようとする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明に係るターボ圧縮機においては、第１圧
縮室１と吐出口２を有する第２圧縮室３とが両方側にそ
れぞれ形成され、内部中央にモータ室５が形成され、該
モータ室５の下部には蒸発器から前記モータ室５に連通
される冷媒吸入口４が形成されて、前記モータ室５の内
部と前記第１圧縮室１とを連通する第１ガス流路６が形
成され、前記第１圧縮室１と第２圧縮室３とを連通する
第２ガス流路７が形成された密閉容器１０と、前記モー
タ室５に装着される駆動モータ２０と、該駆動モータ２
０が挿合され、一方端部は前記第１圧縮室１に挿合され
て、他端部は前記第２圧縮室３に挿合される駆動軸３０
と、前記第１圧縮室１に位置されて前記駆動軸３０の一
方端部に回転可能に挿合され、前記第１ガス流路６を介
して流入されるガスを１次圧縮して第２ガス流路７を介
して第２圧縮室３に流出させ、ガスの流入される内方側
の直径がガスの流出される外方側の直径よりも小さく形
成された第１インペラ４０と、前記第２圧縮室３に位置
されて前記駆動軸３０の他方端部に回転可能に挿合さ
れ、１次圧縮されて第２圧縮室３に流入されたガスを２
次圧縮して冷媒吐出口２に吐出する第２インペラ５０
と、を包含して構成されている。ここで、前記第１、第
２インペラは相互対向する形態である。
るため、本発明に係るターボ圧縮機においては、第１圧
縮室１と吐出口２を有する第２圧縮室３とが両方側にそ
れぞれ形成され、内部中央にモータ室５が形成され、該
モータ室５の下部には蒸発器から前記モータ室５に連通
される冷媒吸入口４が形成されて、前記モータ室５の内
部と前記第１圧縮室１とを連通する第１ガス流路６が形
成され、前記第１圧縮室１と第２圧縮室３とを連通する
第２ガス流路７が形成された密閉容器１０と、前記モー
タ室５に装着される駆動モータ２０と、該駆動モータ２
０が挿合され、一方端部は前記第１圧縮室１に挿合され
て、他端部は前記第２圧縮室３に挿合される駆動軸３０
と、前記第１圧縮室１に位置されて前記駆動軸３０の一
方端部に回転可能に挿合され、前記第１ガス流路６を介
して流入されるガスを１次圧縮して第２ガス流路７を介
して第２圧縮室３に流出させ、ガスの流入される内方側
の直径がガスの流出される外方側の直径よりも小さく形
成された第１インペラ４０と、前記第２圧縮室３に位置
されて前記駆動軸３０の他方端部に回転可能に挿合さ
れ、１次圧縮されて第２圧縮室３に流入されたガスを２
次圧縮して冷媒吐出口２に吐出する第２インペラ５０
と、を包含して構成されている。ここで、前記第１、第
２インペラは相互対向する形態である。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に対
し、図面を用いて説明する。本発明に係るターボ圧縮機
においては、図１に示したように、所定の内部容積を有
する中空円筒状の密閉容器１０の内部中央に駆動モータ
２０の軸支されるモータ室５が形成され、該モータ室５
の下部には冷媒吸入口４が、前記モータ室５の上部には
冷媒流出孔８がそれぞれ穿孔形成されている。ここで、
前記冷媒吸入口４は冷凍／空調サイクルを構成する蒸発
器（未図示）に連結される。
し、図面を用いて説明する。本発明に係るターボ圧縮機
においては、図１に示したように、所定の内部容積を有
する中空円筒状の密閉容器１０の内部中央に駆動モータ
２０の軸支されるモータ室５が形成され、該モータ室５
の下部には冷媒吸入口４が、前記モータ室５の上部には
冷媒流出孔８がそれぞれ穿孔形成されている。ここで、
前記冷媒吸入口４は冷凍／空調サイクルを構成する蒸発
器（未図示）に連結される。
【００２５】そして、前記密閉容器１０の内部両方側に
は第１圧縮室１と、冷媒吐出口２を有する第２圧縮室３
と、がそれぞれ切刻形成され、前記冷媒吐出口２は凝縮
器（未図示）に連結されている。
は第１圧縮室１と、冷媒吐出口２を有する第２圧縮室３
と、がそれぞれ切刻形成され、前記冷媒吐出口２は凝縮
器（未図示）に連結されている。
【００２６】且つ、前記モータ室５の内部一方側には該
モータ室５の内部と前記第１圧縮室１とを連通させる第
１ガス流路６が切刻形成され、前記モータ室５の上方側
の密閉容器１０の内部には前記第１圧縮室１と第２圧縮
室３とを連通させる第２ガス流路７が穿孔形成されてい
る。
モータ室５の内部と前記第１圧縮室１とを連通させる第
１ガス流路６が切刻形成され、前記モータ室５の上方側
の密閉容器１０の内部には前記第１圧縮室１と第２圧縮
室３とを連通させる第２ガス流路７が穿孔形成されてい
る。
【００２７】また、前記モータ室５の内部には、前記駆
動モータ２０の駆動力を伝達する駆動軸３０が横架され
て該駆動軸３０に駆動モータ２０が嵌合され、該駆動軸
３０の一方端部は前記第１圧縮室１に挿合され、他方端
部は前記第２圧縮室３に挿合されている。
動モータ２０の駆動力を伝達する駆動軸３０が横架され
て該駆動軸３０に駆動モータ２０が嵌合され、該駆動軸
３０の一方端部は前記第１圧縮室１に挿合され、他方端
部は前記第２圧縮室３に挿合されている。
【００２８】更に、前記第１圧縮室１内部の駆動軸３０
の一方側端には第１インペラ４０が回転可能に嵌合さ
れ、前記第２圧縮室３内部の駆動軸３０の他方側端には
第２インペラ４０が回転可能に嵌合されて、冷媒吸入口
４に流入された気体が直接モータ室５を冷却し、前記第
１ガス流路６を通って流入されるガスが１次圧縮されて
第２ガス流路７を経由して第２圧縮室３に流出され、ま
た、１次圧縮されて第２圧縮室３に流入されたガスが２
次圧縮されて冷媒吐出口２に吐出されるように構成され
ている。
の一方側端には第１インペラ４０が回転可能に嵌合さ
れ、前記第２圧縮室３内部の駆動軸３０の他方側端には
第２インペラ４０が回転可能に嵌合されて、冷媒吸入口
４に流入された気体が直接モータ室５を冷却し、前記第
１ガス流路６を通って流入されるガスが１次圧縮されて
第２ガス流路７を経由して第２圧縮室３に流出され、ま
た、１次圧縮されて第２圧縮室３に流入されたガスが２
次圧縮されて冷媒吐出口２に吐出されるように構成され
ている。
【００２９】以下、このように構成された本発明に係る
ターボ圧縮機の構造を前記第１、第２圧縮室１，２を中
心にして、より詳しく説明する。即ち、前記第１圧縮室
においては、図１及び図２（ａ）〜（ｃ）に示したよう
に、第１ガス流路６に連通されて吸入ガスを誘導するイ
ンデューサ部１ａと、該インデューサ部１ａに連通さ
れ、前記第１インペラ４０が挿合されて吸入されるガス
の運動エネルギーを増加させる第１インペラ室１ｂと、
該第１インペラ室１ｂと第２ガス流路７とを連通させ、
増加されたガスの運動エネルギーを正圧に変換させて第
２ガス流路７に誘導するベインディフューザ部１ｃ及び
ボリュート部１ｄと、から構成されている。
ターボ圧縮機の構造を前記第１、第２圧縮室１，２を中
心にして、より詳しく説明する。即ち、前記第１圧縮室
においては、図１及び図２（ａ）〜（ｃ）に示したよう
に、第１ガス流路６に連通されて吸入ガスを誘導するイ
ンデューサ部１ａと、該インデューサ部１ａに連通さ
れ、前記第１インペラ４０が挿合されて吸入されるガス
の運動エネルギーを増加させる第１インペラ室１ｂと、
該第１インペラ室１ｂと第２ガス流路７とを連通させ、
増加されたガスの運動エネルギーを正圧に変換させて第
２ガス流路７に誘導するベインディフューザ部１ｃ及び
ボリュート部１ｄと、から構成されている。
【００３０】より詳しくは、図２（ａ）に示したよう
に、第１インペラ室１ｂは、ガスの流入される内側の直
径がガスが圧縮されて流出される外側の直径よりも小さ
く、所定の内部容積を有するように円錐型に形成され、
前記第１インペラ室１ｂで回転する第１インペラ４０も
前記第１インペラ室１ｂの形状に応じて外側の直径が内
側の直径よりも大きい円錐型に形成され、前記第１イン
ペラ４０の直径の小さい側が前記駆動軸３０に嵌合され
ている。
に、第１インペラ室１ｂは、ガスの流入される内側の直
径がガスが圧縮されて流出される外側の直径よりも小さ
く、所定の内部容積を有するように円錐型に形成され、
前記第１インペラ室１ｂで回転する第１インペラ４０も
前記第１インペラ室１ｂの形状に応じて外側の直径が内
側の直径よりも大きい円錐型に形成され、前記第１イン
ペラ４０の直径の小さい側が前記駆動軸３０に嵌合され
ている。
【００３１】そして、前記ベインディフューザ部１ｃ
は、その一方端部が前記第１インペラ室１ｂの直径の大
きい側の一方端部と連通されるように形成され、その幅
は前記第１ガス流路６の直径及び第１インペラ室１ｂの
幅よりも小さく形成される。且つ、前記ボリュート部１
ｄは、前記ベインディフューザ部１ｃの他方端部と連通
するように形成され、その直径はガスの流出される方に
進むほど大きく形成される。
は、その一方端部が前記第１インペラ室１ｂの直径の大
きい側の一方端部と連通されるように形成され、その幅
は前記第１ガス流路６の直径及び第１インペラ室１ｂの
幅よりも小さく形成される。且つ、前記ボリュート部１
ｄは、前記ベインディフューザ部１ｃの他方端部と連通
するように形成され、その直径はガスの流出される方に
進むほど大きく形成される。
【００３２】また、前記第２圧縮室３においては、前記
第２ガス流路７に連通されて１次圧縮されたガスを誘導
するインデューサ部３ａと、該インデューサ部３ａに連
通され、前記第２インペラ５０が挿合されて流入される
ガスの運動エネルギーを増加させる第２インペラ室３ｂ
と、該第２インペラ室３ｂと冷媒吐出口２とを連通さ
せ、増加されたガスの運動エネルギーを正圧に変換させ
て冷媒吐出口２に流出させるベインディフューザ部３ｃ
及びボリュート部３ｄと、から構成されている。
第２ガス流路７に連通されて１次圧縮されたガスを誘導
するインデューサ部３ａと、該インデューサ部３ａに連
通され、前記第２インペラ５０が挿合されて流入される
ガスの運動エネルギーを増加させる第２インペラ室３ｂ
と、該第２インペラ室３ｂと冷媒吐出口２とを連通さ
せ、増加されたガスの運動エネルギーを正圧に変換させ
て冷媒吐出口２に流出させるベインディフューザ部３ｃ
及びボリュート部３ｄと、から構成されている。
【００３３】更に、第２インペラ室３ｂは、ガスの流入
される内側の直径がガスが圧縮されて流出される外側の
直径よりも小さく形成され、前記第２インペラ室３ｂで
回転する第２インペラ５０も前記第２インペラ室３ｂの
形状に応じて外側の直径が内側の直径よりも大きい円錐
型に形成され、前記第２インペラ５０の直径の小さい側
が前記駆動軸３０に挿合されている。
される内側の直径がガスが圧縮されて流出される外側の
直径よりも小さく形成され、前記第２インペラ室３ｂで
回転する第２インペラ５０も前記第２インペラ室３ｂの
形状に応じて外側の直径が内側の直径よりも大きい円錐
型に形成され、前記第２インペラ５０の直径の小さい側
が前記駆動軸３０に挿合されている。
【００３４】且つ、前記ベインディフューザ部３ｃは、
その一方端部が前記第２インペラ室３ｂの直径の大きい
側の一方端部と連通されるように形成され、その幅は前
記第２インペラ室３ｂの幅よりも小さく形成される。ま
た、前記ボリュート部３ｄは、前記ベインディフューザ
部３ｃの他方端部と連通するように形成され、その直径
はガスの流出される方に進むほど大きく形成されて、そ
の端部が冷媒吐出口２と連通されている。
その一方端部が前記第２インペラ室３ｂの直径の大きい
側の一方端部と連通されるように形成され、その幅は前
記第２インペラ室３ｂの幅よりも小さく形成される。ま
た、前記ボリュート部３ｄは、前記ベインディフューザ
部３ｃの他方端部と連通するように形成され、その直径
はガスの流出される方に進むほど大きく形成されて、そ
の端部が冷媒吐出口２と連通されている。
【００３５】また、前記モータ室５は中空円筒状に形成
され、該モータ室５の両方側には前記駆動軸３０の両方
端部がそれぞれ挿入される軸挿入孔９がそれぞれ穿孔形
成され、該軸挿入孔９は前記第１、第２インペラ室１
ｂ，３ｂにそれぞれ連通されている。更に、前記駆動モ
ータ２０としては、固定子２１及び回転子２２が全て環
状に形成されたアキシアルタイプのブラシレスＤＣモー
タが用いられる。
され、該モータ室５の両方側には前記駆動軸３０の両方
端部がそれぞれ挿入される軸挿入孔９がそれぞれ穿孔形
成され、該軸挿入孔９は前記第１、第２インペラ室１
ｂ，３ｂにそれぞれ連通されている。更に、前記駆動モ
ータ２０としては、固定子２１及び回転子２２が全て環
状に形成されたアキシアルタイプのブラシレスＤＣモー
タが用いられる。
【００３６】即ち、前記駆動モータ２０は、複数のリン
グが互いに離隔されて前記駆動軸３０に嵌合される回転
子２２と、それら回転子２２間の駆動軸３０に交互に嵌
合されたリング状の固定子２１と、から構成されてい
る。
グが互いに離隔されて前記駆動軸３０に嵌合される回転
子２２と、それら回転子２２間の駆動軸３０に交互に嵌
合されたリング状の固定子２１と、から構成されてい
る。
【００３７】そして、前記モータ室５の内部の駆動軸３
０の一方端の第２圧縮室３側には、該駆動軸３０を軸方
向に支持する軸方向支持手段６０が駆動軸３０に嵌合し
てモータ室５内の側壁に螺着され、該軸方向支持手段６
０においては、前記密閉容器１０の内部の側壁に螺合さ
れて軸受を介して駆動軸３０が嵌合される固定板６１
と、該固定板６１の両方面とそれぞれ潤滑するように接
触されて前記駆動軸３０に嵌合される内側支持板６２及
び外側支持板６３と、から構成されている。
０の一方端の第２圧縮室３側には、該駆動軸３０を軸方
向に支持する軸方向支持手段６０が駆動軸３０に嵌合し
てモータ室５内の側壁に螺着され、該軸方向支持手段６
０においては、前記密閉容器１０の内部の側壁に螺合さ
れて軸受を介して駆動軸３０が嵌合される固定板６１
と、該固定板６１の両方面とそれぞれ潤滑するように接
触されて前記駆動軸３０に嵌合される内側支持板６２及
び外側支持板６３と、から構成されている。
【００３８】且つ、前記モータ室５の内部の駆動軸３０
の両方側には該駆動軸３０を半径方向に支持するための
半径方向支持手段７０，７０が所定間隔を置いてそれぞ
れ嵌合されてモータ室５の側壁に固定され、前記半径方
向支持手段７０，７０においては、前記駆動軸３０の外
周面にそれぞれ接触されて該駆動軸３０を支承するブッ
シュ７１と、該ブッシュ７１の外径とは所定公差の内径
を有するベアリングハウジング７２と、前記密閉容器１
０の内部側壁に固定されて前記ベアリングハウジング７
２を固持する支持部材７３と、から構成されている。
の両方側には該駆動軸３０を半径方向に支持するための
半径方向支持手段７０，７０が所定間隔を置いてそれぞ
れ嵌合されてモータ室５の側壁に固定され、前記半径方
向支持手段７０，７０においては、前記駆動軸３０の外
周面にそれぞれ接触されて該駆動軸３０を支承するブッ
シュ７１と、該ブッシュ７１の外径とは所定公差の内径
を有するベアリングハウジング７２と、前記密閉容器１
０の内部側壁に固定されて前記ベアリングハウジング７
２を固持する支持部材７３と、から構成されている。
【００３９】また、前記ブッシュ７１の外周面とベアリ
ングハウジング７２の内周面とは精密加工され、前記ブ
ッシュ７１の外周面に係合されるベアリングハウジング
７２の外周面間の公差は、前記駆動軸３０の高速回転
時、冷媒ガスによりガスベアリングを行い得る程度の公
差に形成される。
ングハウジング７２の内周面とは精密加工され、前記ブ
ッシュ７１の外周面に係合されるベアリングハウジング
７２の外周面間の公差は、前記駆動軸３０の高速回転
時、冷媒ガスによりガスベアリングを行い得る程度の公
差に形成される。
【００４０】且つ、前記ベアリングハウジング７２を支
持する前記支持部材７３は、前記ブッシュ７１に嵌合さ
れた前記駆動軸３０が回転するとき発生する微少振動を
吸収し得るように柔軟性の材料で製作される。このと
き、前記半径方向支持手段７０，７０は前記駆動モータ
の両方側に位置される。
持する前記支持部材７３は、前記ブッシュ７１に嵌合さ
れた前記駆動軸３０が回転するとき発生する微少振動を
吸収し得るように柔軟性の材料で製作される。このと
き、前記半径方向支持手段７０，７０は前記駆動モータ
の両方側に位置される。
【００４１】以下、本発明に係るターボ圧縮機の動作に
ついて説明する。先ず、駆動モータ２０に電流が印加さ
れると、該駆動モータ２０が作動すると共に該駆動モー
タ２０の駆動力が駆動軸３０に伝達されて該駆動軸３０
が回転を開始し、よって、該駆動軸３０の両方端の第
１、第２インペラ４０，５０がそれぞれ回転される。
ついて説明する。先ず、駆動モータ２０に電流が印加さ
れると、該駆動モータ２０が作動すると共に該駆動モー
タ２０の駆動力が駆動軸３０に伝達されて該駆動軸３０
が回転を開始し、よって、該駆動軸３０の両方端の第
１、第２インペラ４０，５０がそれぞれ回転される。
【００４２】このとき、前記駆動モータ２０の駆動によ
って熱が発生してモータ室５の内部は高温状態となる
が、第１、第２インペラ４０，５０の回転力によって、
蒸発器を経由した低温低圧状態の冷媒ガスが冷媒吸入口
４を通って前記モータ室５に直接流入されて前記駆動モ
ータ２０を冷却するため、前記モータ室５は充分に冷却
される。
って熱が発生してモータ室５の内部は高温状態となる
が、第１、第２インペラ４０，５０の回転力によって、
蒸発器を経由した低温低圧状態の冷媒ガスが冷媒吸入口
４を通って前記モータ室５に直接流入されて前記駆動モ
ータ２０を冷却するため、前記モータ室５は充分に冷却
される。
【００４３】即ち、本発明に係るターボ圧縮機において
は、蒸発器を経由した低温低圧の冷媒ガスを直ちにモー
タ室５に流入させて駆動モータ２０を冷却させるため冷
却能力が優れ、蒸発器を経由した吸入冷媒がモータを直
接冷却させるので別途の冷却装置を必要としない。
は、蒸発器を経由した低温低圧の冷媒ガスを直ちにモー
タ室５に流入させて駆動モータ２０を冷却させるため冷
却能力が優れ、蒸発器を経由した吸入冷媒がモータを直
接冷却させるので別途の冷却装置を必要としない。
【００４４】次いで、上記のように前記駆動モータ２０
が冷却された後、冷媒ガスは前記モータ室５の上部に形
成された冷媒流出孔８を経て第１ガス流路６に流入さ
れ、第１圧縮室１に流入されて１次圧縮された後、第２
ガス流路７を通って第２圧縮室３に流入されて２次圧縮
され、高圧状態になって冷媒吐出口２を通って吐出され
て、凝縮器に流入されるようになる。
が冷却された後、冷媒ガスは前記モータ室５の上部に形
成された冷媒流出孔８を経て第１ガス流路６に流入さ
れ、第１圧縮室１に流入されて１次圧縮された後、第２
ガス流路７を通って第２圧縮室３に流入されて２次圧縮
され、高圧状態になって冷媒吐出口２を通って吐出され
て、凝縮器に流入されるようになる。
【００４５】ここで、冷媒ガスが前記第１圧縮室１で１
次圧縮される過程について詳しく説明すると、第１ガス
流路６に流入された冷媒ガスはインデューサ部１ａを通
って第１インペラ室１ｂに流入され、第１インペラ４０
の回転力によって運動エネルギーが上昇されて正圧もや
や上昇され、このような状態の冷媒ガスがベインディフ
ューザ部１ｃ及びボリュート部１ｄを経由しながら冷媒
ガスの運動エネルギーが正圧に変換されて圧力が上昇さ
れる。
次圧縮される過程について詳しく説明すると、第１ガス
流路６に流入された冷媒ガスはインデューサ部１ａを通
って第１インペラ室１ｂに流入され、第１インペラ４０
の回転力によって運動エネルギーが上昇されて正圧もや
や上昇され、このような状態の冷媒ガスがベインディフ
ューザ部１ｃ及びボリュート部１ｄを経由しながら冷媒
ガスの運動エネルギーが正圧に変換されて圧力が上昇さ
れる。
【００４６】そして、前記１次圧縮された冷媒ガスが前
記第２圧縮室３で２次圧縮される過程は、前記１次圧縮
過程と同様であり、このように１次圧縮及び２次圧縮過
程を経た冷媒ガスは高圧の状態になる。
記第２圧縮室３で２次圧縮される過程は、前記１次圧縮
過程と同様であり、このように１次圧縮及び２次圧縮過
程を経た冷媒ガスは高圧の状態になる。
【００４７】即ち、前記第１、第２圧縮室１，３にて冷
媒ガスが圧縮される程度は、前記第１、第２インペラ４
０，５０の回転により発生される運動エネルギーに比例
し、該運動エネルギーは前記第１、第２インペラ４０，
５０が回転するときの第１、第２インペラ４０，５０の
縁部の線速度に比例する。
媒ガスが圧縮される程度は、前記第１、第２インペラ４
０，５０の回転により発生される運動エネルギーに比例
し、該運動エネルギーは前記第１、第２インペラ４０，
５０が回転するときの第１、第２インペラ４０，５０の
縁部の線速度に比例する。
【００４８】従って、冷媒ガスを所定圧縮状態に維持す
るためには、例えば、第１、第２インペラ４０，５０の
直径が小さい場合は相対的に直径の大きいインペラより
も回転速度を高速にすべきである。
るためには、例えば、第１、第２インペラ４０，５０の
直径が小さい場合は相対的に直径の大きいインペラより
も回転速度を高速にすべきである。
【００４９】一方、前記第１、第２圧縮室１，３の第
１、第２インペラ１ｂ，３ｂは相互対向する形状である
ので、第１、第２インペラ１ｂ，３ｂの背面は密閉容器
１０により塞がられ、ガスの流入される前記第１圧縮室
１の第１インデューサ部１ａの圧力と前記モータ室５の
圧力とはほぼ同様な状態である。ただ、第２圧縮室３の
第２インデューサ部３ａと前記モータ室５間には圧力の
差が存在するが、軸方向支持手段６０によってシーリン
グされるので、従来のようにシールを使用しなくても圧
縮冷媒の漏洩は最小化される。
１、第２インペラ１ｂ，３ｂは相互対向する形状である
ので、第１、第２インペラ１ｂ，３ｂの背面は密閉容器
１０により塞がられ、ガスの流入される前記第１圧縮室
１の第１インデューサ部１ａの圧力と前記モータ室５の
圧力とはほぼ同様な状態である。ただ、第２圧縮室３の
第２インデューサ部３ａと前記モータ室５間には圧力の
差が存在するが、軸方向支持手段６０によってシーリン
グされるので、従来のようにシールを使用しなくても圧
縮冷媒の漏洩は最小化される。
【００５０】従って、本発明に係るターボ圧縮機におい
ては、蒸発器を経由した低温低圧の冷媒がモータを直接
冷却させ、その蒸発潜熱によって冷媒ガスが完全気体状
態になって圧縮機の内部に流入され、よって、冷媒ガス
を完全気体状態に流入させるためのアキュムレータが不
必要となる。
ては、蒸発器を経由した低温低圧の冷媒がモータを直接
冷却させ、その蒸発潜熱によって冷媒ガスが完全気体状
態になって圧縮機の内部に流入され、よって、冷媒ガス
を完全気体状態に流入させるためのアキュムレータが不
必要となる。
【００５１】この場合、前記第１、第２圧縮室１，３で
それぞれ回転しながら冷媒ガスを圧縮する第１、第２イ
ンペラ４０，５０の嵌合された駆動軸３０は、前記第１
圧縮室１内の圧力と前記第２圧縮室３内の圧力との差に
よって、一方側の軸方向または両方側の軸方向に揺動力
を受けるようになるが、その揺動力は前記駆動軸３０の
一方側の軸方向支持手段６０によって支持されるので、
前記駆動軸３０は偏ることなく安定に回転される。
それぞれ回転しながら冷媒ガスを圧縮する第１、第２イ
ンペラ４０，５０の嵌合された駆動軸３０は、前記第１
圧縮室１内の圧力と前記第２圧縮室３内の圧力との差に
よって、一方側の軸方向または両方側の軸方向に揺動力
を受けるようになるが、その揺動力は前記駆動軸３０の
一方側の軸方向支持手段６０によって支持されるので、
前記駆動軸３０は偏ることなく安定に回転される。
【００５２】且つ、前記駆動モータ２０の両方側の半径
方向支持手段７０によって、前記駆動軸３０が半径方向
に支持されるので、前記駆動軸３０が半径方向へも揺動
されることなく安定に支持される。
方向支持手段７０によって、前記駆動軸３０が半径方向
に支持されるので、前記駆動軸３０が半径方向へも揺動
されることなく安定に支持される。
【００５３】即ち、前記半径方向支持手段７０を構成す
るブッシュ７１及びベアリングハウジング７２がガスベ
アリングを形成するので前記駆動軸３０の高速回転に適
合し、高速回転時に発生する振動が支持部材７３によっ
て吸収されるので、安定的に前記駆動軸３０を支持する
ことができる。
るブッシュ７１及びベアリングハウジング７２がガスベ
アリングを形成するので前記駆動軸３０の高速回転に適
合し、高速回転時に発生する振動が支持部材７３によっ
て吸収されるので、安定的に前記駆動軸３０を支持する
ことができる。
【００５４】また、前記駆動軸３０を駆動させる駆動モ
ータ２０として、本発明のラジアルタイプのブラシレス
ＤＣモータは高速回転を容易に発生する。即ち、本発明
のラジアルタイプのブラシレスＤＣモータにおいては、
樹脂からなるリング状の固定子２１に複数の巻線コイル
を付着し、リング状の回転子２２に複数のマグネットを
付着して、それら固定子２１及び回転子２２を交互に嵌
合したものである。
ータ２０として、本発明のラジアルタイプのブラシレス
ＤＣモータは高速回転を容易に発生する。即ち、本発明
のラジアルタイプのブラシレスＤＣモータにおいては、
樹脂からなるリング状の固定子２１に複数の巻線コイル
を付着し、リング状の回転子２２に複数のマグネットを
付着して、それら固定子２１及び回転子２２を交互に嵌
合したものである。
【００５５】従って、前記ラジアルタイプのブラシレス
ＤＣモータは積層コアーを包含しないため、鉄損がなく
高効率で、前記固定子２１及び回転子２２の数を増加さ
せることによって駆動モータ２０の出力を容易に高める
ことができるという効果がある。更に、前記固定子２１
及び回転子２２を交互にすればよいので、モータ冷却の
ための冷却流路の形成が極めて容易になる。
ＤＣモータは積層コアーを包含しないため、鉄損がなく
高効率で、前記固定子２１及び回転子２２の数を増加さ
せることによって駆動モータ２０の出力を容易に高める
ことができるという効果がある。更に、前記固定子２１
及び回転子２２を交互にすればよいので、モータ冷却の
ための冷却流路の形成が極めて容易になる。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るター
ボ圧縮機においては、圧縮機の内部に吸入される冷媒が
モータを直接冷却させながら該冷媒自体は完全に気化さ
れるので、アキュムレータ及びモータを冷却させるため
の別途の装置を必要とせず、よって、生産コスト及び部
品の数が低減されるという効果がある。
ボ圧縮機においては、圧縮機の内部に吸入される冷媒が
モータを直接冷却させながら該冷媒自体は完全に気化さ
れるので、アキュムレータ及びモータを冷却させるため
の別途の装置を必要とせず、よって、生産コスト及び部
品の数が低減されるという効果がある。
【００５７】且つ、２個のインペラを相互対向する形状
に配置し、それらインペラの両方端間の圧力の差が最小
となるように冷媒の流路を設計して、圧縮された冷媒の
漏泄を最小化させ、圧縮機全体の性能を向上し得るとい
う効果がある。
に配置し、それらインペラの両方端間の圧力の差が最小
となるように冷媒の流路を設計して、圧縮された冷媒の
漏泄を最小化させ、圧縮機全体の性能を向上し得るとい
う効果がある。
【００５８】また、前記第１、第２インペラの直径を小
さく設計すると同時に高速回転を可能にして、小型で冷
媒ガス圧縮効率の高い圧縮機を製造し得るという効果が
ある。更に、既存の密閉型圧縮機は、容積式で高圧の冷
媒を使用していたが、本発明のターボ圧縮機において
は、流動量の大きい低圧の冷媒を使用するので、システ
ム全体が低圧状態に維持され、よって、熱交換器及びそ
の他の配管等にプラスチック材の使用が可能になり、よ
って、重量を低減させて製品のコンパクト化を図り得る
という効果がある。
さく設計すると同時に高速回転を可能にして、小型で冷
媒ガス圧縮効率の高い圧縮機を製造し得るという効果が
ある。更に、既存の密閉型圧縮機は、容積式で高圧の冷
媒を使用していたが、本発明のターボ圧縮機において
は、流動量の大きい低圧の冷媒を使用するので、システ
ム全体が低圧状態に維持され、よって、熱交換器及びそ
の他の配管等にプラスチック材の使用が可能になり、よ
って、重量を低減させて製品のコンパクト化を図り得る
という効果がある。
【００５９】そして、本発明は冷媒ガスを圧縮するため
の必須条件が少ないので、使用部品の数を低減し得ると
いう効果がある。
の必須条件が少ないので、使用部品の数を低減し得ると
いう効果がある。
【図１】本発明に係るターボ圧縮機の構成を示した縦断
面図である。
面図である。
【図２】本発明に係るターボ圧縮機の第１圧縮室を示し
た分解断面図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）図
のＡ−Ａ線の一部側面図、（ｃ）は（ａ）図のＢ−Ｂ線
の一部断面図である。
た分解断面図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）図
のＡ−Ａ線の一部側面図、（ｃ）は（ａ）図のＢ−Ｂ線
の一部断面図である。
【図３】従来のターボ圧縮機の構成を示した縦断面図で
ある。
ある。
１…第１圧縮室 １ａ，３ａ…インデューサ部 １ｂ…第１インペラ室 １ｃ，３ｃ…ベインディフューザ部 １ｄ，３ｄ…．ボリュート部 ２…冷媒吐出口 ２ｂ…第２インペラ室 ３…第２圧縮室 ４…冷媒吸入口 ５…モータ室 ６…第１ガス流路 ７…第２ガス流路 ８…冷媒流出孔 １０…密閉容器 ２０…駆動モータ ３０…駆動軸 ４０…第１インペラ ５０…第２インペラ ６０…軸方向支持手段 ６１…固定板 ６２…内側支持板 ６３…外側支持板 ７０…半径方向支持手段 ７１…ブッシュ ７２…ベアリングハウジング ７３…支持部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リー サン−ウーク 大韓民国，キュンキ−ド，クワンミュン、 ハーン−ドン，24，ジュコン アパート 1216−1003
Claims (29)
- 【請求項１】 第１圧縮室（１）と冷媒吐出口（２）を
有する第２圧縮室（３）とが両方側にそれぞれ形成さ
れ、内部中央にモータ室（５）が形成され、該モータ室
（５）の下部には蒸発器から前記モータ室（５）に連通
される冷媒吸入口（４）が形成され、前記モータ室
（５）の内部と前記第１圧縮室（１）とを連通する第１
ガス流路（６）が形成され、前記第１圧縮室（１）と第
２圧縮室（３）とを連通する第２ガス流路（７）が形成
された密閉容器（１０）と、 前記モータ室（５）に装着される駆動モータ（２０）
と、 該駆動モータ（２０）が挿合され、一方端部は前記第１
圧縮室（１）に挿合されて他方端部は前記第２圧縮室
（３）に挿合される駆動軸（３０）と、 前記第１圧縮室（１）に位置されて前記駆動軸（３０）
の一方端部に回転可能に挿合され、前記第１ガス流路
（６）を介して流入されるガスを１次圧縮して第２ガス
流路（７）を介して第２圧縮室（３）に流出させ、ガス
の流入される内方側の直径がガスの流出される外方側の
直径よりも小さく形成された第１インペラ（４０）と、 前記第２圧縮室（３）に位置されて前記駆動軸（３０）
の他方端部に回転可能に挿合され、１次圧縮されて第２
圧縮室（３）に流入されたガスを２次圧縮して冷媒吐出
口（２）に吐出する第２インペラ（５０）と、を包含し
て構成されたことを特徴とするターボ圧縮機。 - 【請求項２】 蒸発器を経由した冷媒ガスは、前記冷媒
吸入口（４）を通って前記モータ室（５）に直接流入さ
れ、該モータ室（５）を冷却しながら気化された後、前
記冷媒流出孔（８）を通って前記第１ガス流路（６）に
流入されることを特徴とする請求項１記載のターボ圧縮
機。 - 【請求項３】 前記第１圧縮室（１）は、 前記第１ガス流路（６）に連通されて吸入ガスを誘導す
るインデューサ部（１ａ）と、 該インデューサ部（１ａ）に連通され、前記第１インペ
ラ（４０）が挿合されて吸入されるガスの運動エネルギ
ーを増加させる第１インペラ室（１ｂ）と、 該第１インペラ室（１ｂ）と前記第２ガス流路（７）と
に連通され、増加されたガスの運動エネルギーを正圧に
変換させて前記第２ガス流路（７）に誘導するベインデ
ィフューザ部（１ｃ）及びボリュート部（１ｄ）と、か
ら構成されたことを特徴とする請求項１記載のターボ圧
縮機。 - 【請求項４】 前記第２圧縮室（３）は、 前記第２ガス流路（７）に連通されて１次圧縮されたガ
スを誘導するインデューサ部（３ａ）と、 該インデューサ部（３ａ）に連通され、前記第２インペ
ラ（５０）が挿合されて吸入されるガスの運動エネルギ
ーを増加させる第２インペラ室（３ｂ）と、 該第２インペラ室（３ｂ）と前記冷媒吐出口（２）とに
連通され、増加されたガスの運動エネルギーを正圧に変
換させて前記冷媒吐出口（２）に流出させるベインディ
フューザ部（３ｃ）及びボリュート部（３ｄ）と、から
構成されたことを特徴とする請求項１記載のターボ圧縮
機。 - 【請求項５】 前記第１インペラ室（１ｂ）は、ガスの
流入される内方側の直径がガスの流出される外方側の直
径よりも小さく形成されることを特徴とする請求項３記
載のターボ圧縮機。 - 【請求項６】 前記第２インペラ室（３ｂ）は、ガスの
流入される内方側の直径がガスの流出される外方側の直
径よりも小さく形成され、該第２インペラ室（３ｂ）で
回転する第２インペラ（５０）も前記第２インペラ室
（３ｂ）の形状と相応するように内方側の直径が外方側
の直径よりも小さく形成されることを特徴とする請求項
４記載のターボ圧縮機。 - 【請求項７】 前記第１インペラ（４０）の直径の小さ
い側が前記駆動軸（３０）の端部に嵌合されることを特
徴とする請求項１記載のターボ圧縮機。 - 【請求項８】 前記第２インペラ（５０）の直径の小さ
い側が前記駆動軸（３０）の端部に嵌合されることを特
徴とする請求項１記載のターボ圧縮機。 - 【請求項９】 前記駆動軸（３０）の一方側には該駆動
軸（３０）を軸方向に支持する軸方向支持手段（６０）
が嵌合されることを特徴とする請求項１記載のターボ圧
縮機。 - 【請求項１０】 前記軸方向支持手段（６０）は、 前記密閉容器（１０）の内側壁に固定される固定板（６
１）と、 該固定板（６１）の両側面に潤滑可能に接触された状態
で前記駆動軸（３０）にそれぞれ嵌合される内側支持板
（６２）及び外側支持板（６３）と、から構成されるこ
とを特徴とする請求項９記載のターボ圧縮機。 - 【請求項１１】 前記軸方向支持手段（６０）は、前記
第２圧縮室（３）側に位置して前記駆動軸（３０）に嵌
合されたことを特徴とする請求項９記載のターボ圧縮
機。 - 【請求項１２】 前記駆動軸（３０）には、該駆動軸
（３０）を半径方向に支持するための複数の半径方向支
持手段（７０）が所定間隔を有してそれぞれ嵌合された
ことを特徴とする請求項１記載のターボ圧縮機。 - 【請求項１３】 前記半径方向支持手段（７０）は、 前記駆動軸（３０）の外周面が接触支承されて前記駆動
軸（３０）に嵌合されるブッシュ（７１）と、 該ブッシュ（７１）の外径とは所定公差の内径を有する
ベアリングハウジング（７２）と、 前記密閉容器（１０）の内方側壁に固定されて前記ベア
リングハウジング（７２）を固持する支持部材（７３）
と、からなることを特徴とする請求項１２記載のターボ
圧縮機。 - 【請求項１４】 前記ベアリングハウジング（７２）を
支持する支持部材（７３）は、前記ブッシュ（７１）に
支承された駆動軸（３０）が回転するとき発生する微少
振動を吸収し得るように柔軟性の材質で製作されること
を特徴とする請求項１３記載のターボ圧縮機。 - 【請求項１５】 前記半径方向支持手段（７０）は、前
記駆動モータ（２０）の両方側に位置されることを特徴
とする請求項１２記載のターボ圧縮機。 - 【請求項１６】 ガスの流入される前記第１圧縮室
（１）の圧力と前記モータ室（５）の圧力とはほぼ同じ
状態に維持され、前記第２圧縮室（３）とモータ室
（５）間は軸方向支持手段（６０）によってシールされ
ることを特徴とする請求項１記載のターボ圧縮機。 - 【請求項１７】 前記駆動モータ（２０）は、リング状
の固定子と回転子とが交互に位置することを特徴とする
請求項１記載のターボ圧縮機。 - 【請求項１８】 密閉容器と、 該密閉容器の中央部に形成されたモータ室に装着される
駆動モータ（２０）と、 該駆動モータ（２０）に結合され、一方端部は第１圧縮
室に挿合されて他方端部は第２圧縮室に挿合される駆動
軸（３０）と、 前記密閉容器の両方側に形成される第１，第２圧縮室
（１，３）と、 それら第１、第２圧縮室（１，３）に位置され、前記駆
動軸（３０）の両方側端部にそれぞれ回転可能に嵌合さ
れて相互対向する形状の第１、第２インペラ（４０，５
０）と、 冷媒ガスを吸入して前記第１圧縮室（１）で１段圧縮し
た後、第２圧縮室（３）に流出させるガス流路と、から
構成されたことを特徴とするターボ圧縮機。 - 【請求項１９】 前記駆動モータ（２０）は、リング状
の固定子と回転子とが交互に位置することを特徴とする
請求項１８記載のターボ圧縮機。 - 【請求項２０】 前記第１圧縮室（１）に流入される冷
媒ガスは前記モータ室（５）を経由して流入されること
を特徴とする請求項１８記載のターボ圧縮機。 - 【請求項２１】 前記第１圧縮室（１）は、 前記第１ガス流路（６）に連通されて吸入ガスを誘導す
るインデューサ部（１ａ）と、 該インデューサ部（１ａ）に連通され、前記第１インペ
ラ（４０）が挿合されて吸入されるガスの運動エネルギ
ーを増加させる第１インペラ室（１ｂ）と、 該第１インペラ室（１ｂ）と前記第２ガス流路（７）と
に連通され、増加されたガスの運動エネルギーを正圧に
変換させて前記第２ガス流路（７）に誘導するベインデ
ィフューザ部（１ｃ）及びボリュート部（１ｄ）と、か
ら構成されたことを特徴とする請求項１８記載のターボ
圧縮機。 - 【請求項２２】 前記第２圧縮室（３）は、 前記第２ガス流路（７）に連通されて１次圧縮されたガ
スを誘導するインデューサ部（３ａ）と、 該インデューサ部（３ａ）に連通され、前記第２インペ
ラ（５０）が挿合されて吸入されるガスの運動エネルギ
ーを増加させる第２インペラ室（３ｂ）と、 該第２インペラ室（３ｂ）と前記冷媒吐出口（２）とに
連通され、増加されたガスの運動エネルギーを正圧に変
換させて前記冷媒吐出口（２）に流出させるベインディ
フューザ部（３ｃ）及びボリュート部（３ｄ）と、から
構成されたことを特徴とする請求項１８記載のターボ圧
縮機。 - 【請求項２３】 前記駆動軸（３０）の一方側には該駆
動軸（３０）を軸方向に支持する軸方向支持手段（６
０）が嵌合されることを特徴とする請求項１８記載のタ
ーボ圧縮機。 - 【請求項２４】 前記軸方向支持手段（６０）は、 前記密閉容器（１０）の内側壁に固定される固定板（６
１）と、 該固定板（６１）の両側面に潤滑可能に接触された状態
で前記駆動軸（３０）にそれぞれ嵌合される内側支持板
（６２）及び外側支持板（６３）と、から構成されるこ
とを特徴とする請求項２３記載のターボ圧縮機。 - 【請求項２５】 前記軸方向支持手段（６０）は、前記
第２圧縮室（３）側に位置して前記駆動軸（３０）に嵌
合されたことを特徴とする請求項２３記載のターボ圧縮
機。 - 【請求項２６】 前記駆動軸（３０）には、該駆動軸
（３０）を半径方向に支持するための複数の半径方向支
持手段（７０）が所定間隔を有してそれぞれ嵌合された
ことを特徴とする請求項１８記載のターボ圧縮機。 - 【請求項２７】 前記半径方向支持手段（７０）は、 前記駆動軸（３０）の外周面が接触支承されて前記駆動
軸（３０）に嵌合されるブッシュ（７１）と、 該ブッシュ（７１）の外径とは所定公差の内径を有する
ベアリングハウジング（７２）と、 前記密閉容器（１０）の内方側壁に固定されて前記ベア
リングハウジング（７２）を固持する支持部材（７３）
と、からなることを特徴とする請求項２６記載のターボ
圧縮機。 - 【請求項２８】 前記ベアリングハウジング（７２）を
支持する支持部材（７３）は、前記ブッシュ（７１）に
支承された駆動軸（３０）が回転するとき発生する微少
振動を吸収し得るように柔軟性の材質で製作されること
を特徴とする請求項２７記載のターボ圧縮機。 - 【請求項２９】 ガスの流入される前記第１圧縮室
（１）の圧力と前記モータ室（５）の圧力とはほぼ同じ
状態に維持され、前記第２圧縮室（３）とモータ室
（５）間は軸方向支持手段（６０）によってシールされ
ることを特徴とする請求項１８記載のターボ圧縮機。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970064568A KR100273359B1 (ko) | 1997-11-29 | 1997-11-29 | 터보 압축기 |
| KR64568/1997 | 1997-11-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11230098A true JPH11230098A (ja) | 1999-08-24 |
Family
ID=19526037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10337674A Pending JPH11230098A (ja) | 1997-11-29 | 1998-11-27 | ターボ圧縮機 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6155802A (ja) |
| JP (1) | JPH11230098A (ja) |
| KR (1) | KR100273359B1 (ja) |
| CN (1) | CN1098977C (ja) |
| RU (1) | RU2162967C2 (ja) |
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